論文の概要: Polarons in Binary Bose-Einstein Condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.13738v3
- Date: Sat, 4 Feb 2023 04:46:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 12:55:03.512129
- Title: Polarons in Binary Bose-Einstein Condensates
- Title(参考訳): 二元系ボース-アインシュタイン凝縮体のポラロン
- Authors: Ning Liu and Z. C. Tu
- Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体の集合励起と結合した不純物は、ボース・ポーラロンの出現に繋がる。
2種類の効果的な不純物-フォノン相互作用を持つ有効Fr"ohlich Hamiltonianを導出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.2293965497039165
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Impurities coupled with collective excitations of Bose-Einstein condensates
lead to the emergence of Bose polarons. In this paper, we investigate the
properties of a single impurity immersed in binary Bose-Einstein condensates in
the framework of the Lee-Low-Pines variational approach. We derive an effective
Fr\"{o}hlich Hamiltonian with two kinds of effective impurity-phonon
interactions. The behavior of impurity coupled with the lower phonon mode is
constrained by the stability condition against phase separation. We show
explicit analytical results of the energy, effective mass, and phonon number
for Bose polaron in interacting binary baths with equal mass and unequal mass
of species. For the equal-mass boson bath, we find the opposite behaviors of
two branches in terms of the scattering length between two species, e.g., one
branch of polaron energy is a monotonically increasing function of the
interspecific scattering length while the lower branch is decreasing.
Especially, the branch of impurities coupled with the lower phonon modes
exhibits a dramatic change in the vicinity of phase separation. In the case of
unequal-mass bosons, we find two branches are connected by the permutation of
interspecific mass. The above results provide a fundamental understanding of
the behaviors of polarons in Bose baths with multiple components.
- Abstract(参考訳): 不純物とボース・アインシュタイン凝縮の集団励起はボース・ポーラロンの出現に繋がる。
本稿では,le-low-pines変分アプローチの枠組みにおいて,二成分ボース・アインシュタイン凝縮物に浸漬した単一不純物の性質について検討する。
2種類の効果的な不純物-フォノン相互作用を持つ有効Fr\"{o}hlich Hamiltonianを導出する。
低フォノンモードと結合した不純物の挙動は相分離に対する安定性条件によって制約される。
比重および不等質量の2成分浴におけるボースポーラロンのエネルギー,有効質量,およびフォノン数を明示的に解析した。
例えば、ポラロンエネルギーの1つの分枝は、下分枝が減少している間に、種間散乱長の単調に増加する関数である。
特に, 低いフォノンモードと結合した不純物の分岐は, 相分離近傍で劇的な変化を示す。
不等質量ボソンの場合、2つの枝が種間質量の置換によってつながっていることが分かる。
以上の結果は,多成分のボース浴におけるポーラロンの挙動を基礎的に理解する。
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